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No es mucha la mecánica
cuántica que podemos introducir aquí; sólo cabrá
recordar algunos puntos especialmente importantes y recomendar la lectura
de textos clásicos de alta divulgación (como los de Richard
Feynman en “El carácter de la ley física”
o “Seis piezas fáciles”,
de la editorial Crítica o en “QED: La extraña
teoría de la luz y la materia” de
Alianza Editorial).
En primer lugar, unas palabras
sobre el adjetivo “cuántica”. La primera sorpresa de
la nueva Física (a principios del siglo XX) fue la comprobación
de que algunas magnitudes que siempre habían parecido continuas,
como la energía y el momento angular (que clásicamente podían
tomar cualquier valor) sólo podían, en determinadas circunstancias,
adoptar un conjunto discreto de valores, múltiplos de una unidad,
el “cuanto”.
A veces se oye hablar del “mundo
cuántico” como sinónimo de lo ultramicroscópico,
cuando el “carácter cuántico” de una situación
no depende tanto del tamaño (pues hay fenómenos cuánticos
macroscópicos como la superconductividad o la superfluidez) como
de la pequeñez de la magnitud física llamada acción
del sistema, que tiene dimensiones de energía x tiempo
(o también de momento angular). La unidad con la que hay que comparar
las acciones de nuestros problemas para saber “si son o no cuánticos”
es la constante de Planck,
1,055·10–34
J·s. El momento angular de la Tierra girando alrededor
de su eje es del orden de 1023 J·s
y el de un balón de fútbol que hacemos girar en la punta
de nuestro dedo, del orden de 10–2
J·s, pero entre las partículas subatómicas estas
cifras se reducen muchísimo.
Hojeando una tabla de partículas nos encontramos
con que las tienen un momento angular intrínseco, llamado spin,
independiente de su movimiento (algunas de ellas son, según la
mejor evidencia disponible, puntuales y ni siquiera podrían girar
sobre sí mismas). Esto ya es bastante raro, pero además,
esos momentos angulares sólo puedan tomar valores que sean múltiplos
enteros o semienteros de :
0, ½ , ,
3/2 , 2 ,...
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